城市是經(jīng)濟社會發(fā)展和人民生產(chǎn)生活的重要載體，城市安全是實現(xiàn)城市科學(xué)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。近年來，燃氣作為城市生活的主體能源，在城市發(fā)展中發(fā)揮著極為重要的作用。燃氣管網(wǎng)承載著城市安全運行與人民安居樂業(yè)的重要使命，是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，一旦出現(xiàn)問題，就會產(chǎn)生不可估量的影響。
隨著城市燃氣快速發(fā)展，燃氣管道長度和用氣量逐年增長，燃氣用戶數(shù)不斷增多，伴隨而來的燃氣安全形勢也愈發(fā)嚴峻。目前，城市燃氣安全事故已成為我國繼交通事故、工傷事故之后的第三大殺手。據(jù)中國城市燃氣協(xié)會收錄統(tǒng)計，2022年第一季度，全國（不含港澳臺）燃氣事故數(shù)量共計278起，共造成17人死亡、154人受傷。其中，天然氣事故94起，液化石油氣事故138起，氣源待核實事故46起。
通過對多起燃氣安全事故的成因分析，發(fā)現(xiàn)燃氣安全事故主要由以下幾方面因素導(dǎo)致：
一是燃氣基礎(chǔ)設(shè)施存在隱患。許多城市燃氣建設(shè)歷史較早，早期投入運營的低壓管網(wǎng)運行年限長，管網(wǎng)老舊腐蝕嚴重，已接近或達到壽命重終點，導(dǎo)致管網(wǎng)系統(tǒng)腐蝕穿孔事故頻發(fā)。另外，由于城市管理條塊分割，對地下管線缺乏規(guī)范管理，一些管線如有線電視、移動通信、電力線等與燃氣管道平行或交叉，安全距離不夠，一旦燃氣泄漏至電力井、通信井、排水管道等地下空間，容易形密閉空間和爆炸氣體，如遇明火，極易發(fā)生爆炸事故。部分城市存在地鐵與燃氣管線有較多交叉及并行的情況。地鐵運行產(chǎn)生的雜散電流，造成地鐵沿線鋼制燃氣管線發(fā)生電化學(xué)腐蝕，從而引起穿孔發(fā)生泄漏，影響燃氣管線的安全運行。
二是第三方施工等外力破壞導(dǎo)致泄漏事故頻發(fā)。隨著城市建設(shè)步伐加快，城市道路、軌道交通及舊城改造等市政施工愈加頻繁，加之通信電纜、電力、自來水、電網(wǎng)等改造工程，給燃氣管線安全運行帶來了較大挑戰(zhàn)，一些燃氣事故的發(fā)生就是由于第三方施工造成的燃氣管道損壞、挖斷。此外，部分自然災(zāi)害也會造成燃氣管網(wǎng)的損壞從而導(dǎo)致事故發(fā)生，例如，地質(zhì)災(zāi)害會導(dǎo)致災(zāi)區(qū)供氣設(shè)施如燃氣系統(tǒng)中門站、CNG加氣站、中壓配氣管網(wǎng)及低壓配氣支管等遭受不同程度的損壞，從而引發(fā)燃氣事故。
三是燃氣安全的管理與信息化建設(shè)存在薄弱環(huán)節(jié)。城市燃氣安全管理線長面廣量大，涉及監(jiān)管部門多達十幾個，綜合協(xié)調(diào)工作任務(wù)重，存在權(quán)責(zé)錯位、職責(zé)交叉、監(jiān)管空白等問題。且監(jiān)管部門對燃氣行業(yè)安全的宏觀風(fēng)險掌控、事故處置跟蹤、應(yīng)急救援輔助決策信息等方面缺乏信息化綜合分析與研判體系，整體信息化水平不足，對燃氣安全的監(jiān)管仍停留在被動響應(yīng)的方式，無法主動、科學(xué)、有效、精準地開展監(jiān)管防控一體化工作。
四是行業(yè)標(biāo)準欠缺。燃氣安全技術(shù)標(biāo)準還有所欠缺。如，缺乏對煤層氣等新燃氣種類運用的標(biāo)準規(guī)范。一些地理信息系統(tǒng)、遠程控制等新興技術(shù)在燃氣行業(yè)得到大量應(yīng)用，但這些新技術(shù)還未納入相關(guān)標(biāo)準。戶內(nèi)燃氣管理標(biāo)準不完善，缺乏戶內(nèi)燃氣產(chǎn)品更新管理的規(guī)定等。
城市燃氣安全問題具有非常復(fù)雜的特征，如系統(tǒng)復(fù)雜、風(fēng)險隱蔽、災(zāi)害耦合、事故連鎖、后果疊加等，是世界性的難題。如何破解這個世界性難題，須從技術(shù)、裝備、系統(tǒng)、管理等多個維度聯(lián)合發(fā)力，打造全鏈條防控的“組合拳”。
首先，在技術(shù)方面，針對城市復(fù)雜地下管網(wǎng)與環(huán)境疊加帶來的整體性、系統(tǒng)性風(fēng)險識別難題，綜合管齡、管材、維修記錄、地質(zhì)環(huán)境與人口、經(jīng)濟等承災(zāi)載體要素，創(chuàng)新城市高風(fēng)險空間識別技術(shù)。同時，建立集合風(fēng)險定量評估、測點優(yōu)化布設(shè)、物聯(lián)網(wǎng)感知、專業(yè)模型預(yù)測的城市燃氣管網(wǎng)安全防控技術(shù)體系架構(gòu)，基于風(fēng)險和預(yù)測耦合的布點模型，實現(xiàn)對城市級規(guī)模的海量燃氣管網(wǎng)相鄰空間安全實時監(jiān)測。創(chuàng)建燃氣智能預(yù)警算法和泄漏點溯源算法，改變現(xiàn)場多處鉆孔查找漏點的傳統(tǒng)模式，從而實現(xiàn)單點精準定位。
其次，在裝備應(yīng)用方面，國內(nèi)外現(xiàn)有燃氣探測器在地下空間強酸、強堿、高濕、水淹等惡劣環(huán)境下連續(xù)工作的性能表現(xiàn)有限。為實現(xiàn)城市級大規(guī)模燃氣管網(wǎng)相鄰地下空間的精準監(jiān)測，可以運用地下空間專用吸氣式激光燃氣傳感設(shè)備，此種傳感設(shè)備攻克了探測器同時滿足抗水淹 、抗腐蝕、高精度、長壽命和免校準的技術(shù)瓶頸，有效解決了傳感器漂移、地下空間信號傳輸、長時低功耗運行等技術(shù)難題，可以有效預(yù)防燃氣事故。
第三，在工程系統(tǒng)創(chuàng)新方面，可以基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)，在布點優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上，發(fā)展燃氣管網(wǎng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，研發(fā)燃氣管網(wǎng)相鄰地下空間在線監(jiān)測、安全加密傳輸、風(fēng)險大數(shù)據(jù)分析和風(fēng)險可視化及協(xié)同處置系統(tǒng)，結(jié)合燃氣管網(wǎng)周邊多源異構(gòu)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)、危險源、防護目標(biāo)及相關(guān)應(yīng)急資源數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個整合性的大數(shù)據(jù)分析平臺，實現(xiàn)對燃氣管網(wǎng)安全的實施監(jiān)測和動態(tài)評估，建立一套適用于國內(nèi)外大部分城市燃氣管線，能實時感知燃氣管網(wǎng)泄漏，避免燃氣泄漏到相鄰的雨污水、電力、暗渠、箱涵、窨井等空間內(nèi)發(fā)生爆炸的監(jiān)測系統(tǒng)，從而提高城市燃氣安全運行監(jiān)測水平。
第四，在管理模式方面，創(chuàng)新城市燃氣安全運行精細化管理模式。建立統(tǒng)一標(biāo)準、統(tǒng)一監(jiān)管、統(tǒng)一服務(wù)的新機制，形成系統(tǒng)建設(shè)、運行、維護、處置、決策和管理一體化的工作流程，實現(xiàn)隱蔽燃爆風(fēng)險的實時監(jiān)測、快速定位、分級預(yù)警與協(xié)同聯(lián)動，提升政府及有關(guān)單位對燃氣安全的精細化管理水平。